專利名稱：投影裝置及投影方法
技術領域：
本發(fā)明涉及尤其適合于限制了消耗電力量的電池驅動的數據投影儀等中的投影裝置及投影方法。
背景技術：
例如，在日本國特開2007-334092號公報中，為了提供不損害便利性且能夠抑制電力消耗的投影儀，考慮有以下技術檢測有無圖像信號的輸入，并投射與所輸入的像素信號對應的圖像的途中，若檢測到圖像信號的輸入中斷，則通過PWM(Pulse Width Modulation 脈沖寬度調制)控制來降低LED光源的亮度。上述日本國特開2007-334092號公報所述的技術中，通過檢測圖像信號的輸入中斷的狀態(tài)，進行控制來降低光源的亮度。因此，在圖像信號被連續(xù)輸入的狀態(tài)下，不管其圖像的內容如何，都以一樣的亮度持續(xù)進行投影。然而，根據投影環(huán)境的不同，即使降低亮度，視聽環(huán)境方面也不會產生任何問題的狀況也可以想到很多。在那樣的情況下，不降低亮度地持續(xù)進行通常的投影動作就會不必要地消耗電力。

發(fā)明內容
本發(fā)明鑒于上述實際情況而作出，其目的在于提供一種在輸入圖像信號的投影環(huán)境下，也能夠根據需求精細地控制投影亮度，能夠將電力消耗抑制到最小的投影裝置、投影方法及程序。本發(fā)明的投影裝置其特征在于，具備輸入單元，用于輸入圖像信號；光源，能夠使發(fā)光亮度可變；投影單元，使用來自上述光源的光，形成與圖像信號對應的光像并對該光像進行投影；存儲單元，存儲由上述輸入單元輸入的圖像信號；比較單元，比較由上述輸入單元輸入的圖像信號和已經由上述存儲單元存儲的圖像信號，來判定兩圖像信號一致或不一致；計時單元，對通過上述比較單元判定為兩圖像信號一致的狀態(tài)進行計時；判斷單元， 判斷上述計時單元的計時結果是否超過了預先設定的時間值；以及投影控制單元，根據上述判斷單元的判斷，以使上述光源的發(fā)光亮度降低的方式可變地設定上述光源的發(fā)光亮度。本發(fā)明的投影方法是具備用于輸入圖像信號的輸入部、能夠使發(fā)光亮度可變的光源、以及使用來自上述光源的光形成與圖像信號對應的光像并對該光像進行投影的裝置的投影方法，其特征在于，具有存儲步驟，存儲由上述輸入部輸入的圖像信號；比較步驟，比較由上述輸入部輸入的圖像信號和已經由上述存儲步驟存儲的圖像信號，來判定兩圖像信號一致或不一致；計時步驟，對通過上述比較步驟判定為兩圖像信號一致的狀態(tài)進行計時； 判斷步驟，判斷上述計時步驟的計時結果是否超過了預先設定的時間值；以及投影控制步驟，根據上述判斷步驟的判斷，以使上述光源的發(fā)光亮度降低的方式可變地設定上述光源的發(fā)光亮度。
根據本發(fā)明，在圖像信號被輸入的投影環(huán)境下也能夠根據需求精細地控制投影亮度，從而能夠將電力的消耗進一步抑制為較小。


通過以下的詳細說明及附圖能夠更充分地理解本發(fā)明，但這些僅用于進行說明， 并不限定本發(fā)明的范圍。圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式的數據投影儀裝置的功能電路的結構的框圖。圖2是表示該實施方式的電源接通后的投影動作處理內容的流程圖。圖3是表示該實施方式的光源的發(fā)光亮度的控制特性的圖。
具體實施例方式以下，使用附圖對用于實施本發(fā)明的優(yōu)選方式進行說明。其中，在如下所述的實施方式中，為了實施本發(fā)明而附加了各種優(yōu)選的技術限定，但發(fā)明的范圍并不限定于下文的實施方式及圖示例。以下，參照

在電池驅動的DLP(Digital Light Processing 數字光處理) (注冊商標)方式的數據投影儀裝置中適用本發(fā)明時的一個實施方式。圖1是表示本實施方式的數據投影儀裝置10的功能電路的概略結構的框圖。該數據投影儀裝置10作為輸入部具備A/D (模/數)轉換部11及視頻譯碼器12。A/D轉換部11將經由D-sub 15型RGB輸入端子從個人計算機等輸入的模擬的RGB 信號數字化。視頻譯碼器12對經由例如管腳插口(Pin Jack) (RCA)型的視頻輸入端子輸入的模擬的合成視頻信號進行γ/c分離后將其數字化。通過上述輸入部11、12的某一個被輸入并被數字化的圖像數據，經由系統(tǒng)總線SB 發(fā)送至投影圖像處理部13。投影圖像處理部13將被輸入的圖像數據統(tǒng)一為適于投影的規(guī)定格式的圖像數據，并將其適當地寫入顯示用圖像存儲器14之后，從圖像存儲器14讀出已寫入的圖像數據并將其向投影圖像驅動部15發(fā)送。此時，根據需要，OSD(On Screen Display 屏幕顯示)用的表示各種動作狀態(tài)的符號等數據也通過投影圖像處理部13在圖像存儲器14中被重疊加工至圖像信號中，加工后的圖像數據被讀出并向投影圖像驅動部15發(fā)送。此外，該投影圖像驅動部15具有存儲至少兩幀的量的圖像數據的容量，將從上述輸入部11、12即時輸入的圖像數據和按照后述的CPU^的指示而保持的圖像數據中的某個讀出至投影圖像驅動部15。投影圖像驅動部15與發(fā)送過來的圖像信號相對應地，通過將依據于規(guī)定格式的幀速率例如60 [幀/秒]與色成分的分割數和顯示灰度數相乘后的、更高速的時分驅動，來對空間光調制元件(SLM)即微鏡元件16進行顯示驅動。該微鏡元件16對排列成陣列狀的多個例如WXGA(Wide extended Graphic Array 寬擴展圖形陣列)(橫1280像素X縱800像素)的量的微鏡的各傾斜角度分別高速地進行開啟/關閉動作來進行顯示動作，從而利用其反射光形成光像。
另一方面，從光源部17按照時分循環(huán)地射出R、G、B的原色光。來自該光源部17 的原色光被鏡18全反射后，照射至上述微鏡元件16。然后，微鏡元件16處的反射光形成光像，所形成的光像經由投影透鏡部19投影顯示在成為投影對象的未圖示的屏幕上。光源部17具有發(fā)出紅色(R)光的發(fā)光二極管21(以下稱為“R-LED”)，發(fā)出綠色 (G)光的發(fā)光二極管22 (以下稱為“G-LED” )，以及發(fā)出藍色(B)光的發(fā)光二極管23 (以下稱為 “B-LED，，)。R-LED21發(fā)出的紅色光從分色鏡M透射后，通過積分儀25變?yōu)榱炼确植即笾戮鶆虻墓馐?，之后向上述鏡18發(fā)送。G-LED22發(fā)出的綠色光被分色鏡沈反射后，還被上述分色鏡M反射，經由上述積分儀25向上述鏡18發(fā)送。B-LED23發(fā)出的藍光被鏡27反射后透射上述分色鏡沈，然后被上述分色鏡M反射，經由上述積分儀25向上述鏡18發(fā)送。上述分色鏡M使紅色光透射，另一方面，將綠色光和藍色光反射。上述分色鏡26將綠色光反射，另一方面，使藍色光透射。光源驅動部28對光源部17的各LED21 23的發(fā)光定時、驅動信號的波形等進行整體控制。光源驅動部觀與從投影圖像驅動部15供給的圖像數據的定時和后述CPU29的控制相對應地，控制上述LED21 23的發(fā)光動作。CPU29控制上述各電路的全部動作。該CPU29與主存儲器30以及程序存儲器31 直接連接。主存儲器30由DRAM(動態(tài)隨機存儲器)構成，作為CPU29的工作存儲器發(fā)揮功能。程序存儲器31由可電重寫的非易失性存儲器構成，用于存儲CPU^所執(zhí)行的動作程序或后述的菜單畫面的圖像數據等各種結構化數據等。CPU29在讀出存儲在上述程序存儲器31中的動作程序數據等并將其展開存儲在主存儲器30后，執(zhí)行該程序，由此，對該數據投影儀裝置10進行整體控制。上述CPU^與來自操作/顯示部32的鍵操作信號相對應地執(zhí)行各種投影動作。該操作/顯示部32包括設置在數據投影儀裝置10的主體的鍵操作部及指示器部；以及對來自該數據投影儀裝置10專用的未圖示的遙控器的紅外光進行受光的激光受光部。操作 /顯示部32向CPU^輸入鍵操作信號，該鍵操作信號是基于用戶通過主體的鍵操作部或遙控器操作的鍵的鍵操作信號。在主體的鍵操作部或遙控器上，具體而言，具備電源鍵、輸入切換鍵、遠焦/近焦鍵、放大/縮小鍵、菜單鍵、光標(“丨”“丨，，“一” “一”)鍵、設置鍵、取消鍵等。上述CPU^還經由上述系統(tǒng)總線SB與聲音處理部33及電源控制部；34連接。聲音處理部33具備PCM音源等的音源電路，該聲音處理部33將投影動作時被供給的聲音數據模擬化，驅動揚聲器部35，使其進行擴聲放音，或者根據需要使其產生蜂鳴音等。電源控制部34將從本裝置10的作為電源的充電電池36供給的電力變壓成上述各電路部所需的電壓值并進行供給，另一方面，與來自CPU29的要求相對應地報告基于充電池36兩端子間電壓的剩余容量等。接下來，對上述實施方式的動作進行說明。另外，如上所述，投影圖像處理部13利用圖像存儲器14制作用于在微鏡元件16顯示的圖像，投影圖像驅動部15在微鏡元件16顯示制作成的圖像，光源驅動部觀配合微鏡元件16上的顯示對LED21 23進行發(fā)光驅動。
這些投影圖像處理部13、圖像存儲器14、投影圖像驅動部15以及光源驅動部觀均在CPU29的控制下進行動作。CPU^還包括如下所示的處理，讀出存儲在程序存儲器31 中的動作程序或固定數據等，并在主存儲器30中展開后執(zhí)行控制處理。圖2表示電源剛接通之后執(zhí)行的、投影動作時的主要的光源亮度控制所相關的處理內容。在該處理的最初，CPU^用使光源部17的各LED21 23分別成為額定100%的亮度這樣的電流值，通過光源驅動部28驅動光源部17的各LED21 23 (步驟S01)。并且，CPU^使在主存儲器30內設定的計時器寄存器的計數動作開始(步驟 S102)。在以額定亮度對光源部17進行點亮驅動的動作環(huán)境下，該計時器寄存器對所投影的圖像觀察不到變化的時間、或者從最后由用戶對操作/顯示部32進行鍵操作起經過的時間進行計測。然后，再次經由上述A/D轉換部11或視頻譯碼器12輸入圖像信號并將其數字化， 通過投影圖像處理部13將得到的圖像數據存儲在圖像存儲器14中(步驟S103)。此時，CPU^判斷是否是正在代替所輸入的圖像數據而基于從程序存儲器31讀出的圖像數據進行菜單畫面的投影中，或者是否存在用戶通過操作/顯示部32進行的操作 (步驟 S104)。在此，若判斷為不是菜單畫面的投影中并且也不是通過操作/顯示部32進行的操作，則接下來對所輸入的圖像數據與在該時刻已存儲在投影圖像驅動部15中的比較用的圖像數據之間的相似度進行計算(步驟S108)。在計算相似度時，例如在構成圖像數據的相同像素位置的數據之間取相關性，針對幀整體計算相一致的像素數的百分比。通過這樣計算出的相似度是否低于預先設定的閾值，來判斷所輸入的圖像信號是否發(fā)生了變化(步驟S109)。在此，通過計算出的相似度來判斷圖像的變化考慮到了如下的可能性，即，即便在輸入至A/D轉換部11或視頻譯碼器12的圖像信號為靜止圖像從而內容沒有變化的情況下，也由于在A/D轉換部11或視頻譯碼器12中進行A/D轉換時產生誤差， 而可能使得相同數據在前一幀與后一幀被作為不同的數據數字化。通過這樣設定與A/D轉換的誤差對應的相似度判斷的閾值，能夠允許A/D轉換的誤差而正確地判斷圖像的變化。另外，在電源剛接通時投影圖像驅動部15中還沒有存儲比較用的圖像數據的狀態(tài)下，兩個圖像數據的相似度為“0 (零)％ ”，判斷為圖像產生了變化。在上述步驟S109中判斷為圖像發(fā)生變化的情況下，將所輸入的圖像數據也新作為比較用的圖像數據重新存儲在投影圖像驅動部15內之后(步驟S110)，在通常的發(fā)光亮度模式下，即光源部17的LED21 23以各自的額定的電流值被驅動，基于所輸入的圖像數據執(zhí)行投影(步驟Sl 11)。除此之外，在將設定在主存儲器30中的計時器寄存器的計時值復位之后(步驟 S112)，準備下一個圖像信號輸入而返回從上述步驟S103開始的處理。此外，在上述步驟S109中，相似度為預先設定的閾值以上而判斷為所輸入的圖像信號沒有發(fā)生變化的情況下，接下來，通過該時刻的聲音處理部33的計時器寄存器的值是否達到了預先設定的時間值例如“10分鐘”，來判斷沒有發(fā)生變化的圖像的輸入是否是持續(xù)了一定時間以上(步驟S113)。
在此，在計時器寄存器的值沒有達到預先設定的時間值，而判斷為雖然是沒有發(fā)生變化的圖像但其輸入沒有達到一定時間的情況下，在通常的發(fā)光亮度模式下，即光源部 17的LED21 23以各自的額定的電流值被驅動，基于比較用所保持的圖像數據執(zhí)行投影 (步驟 Sl 16)。除此之外，在對設定在主存儲器30中的計時器寄存器的計時值進行更新設定之后(步驟S117)，準備下一個圖像信號輸入而返回從上述步驟S103開始的處理。在上述步驟S116中，不使用所輸入的圖像數據而使用存儲的比較用的圖像數據來進行投影，是為了避免在判斷為輸入圖像沒有發(fā)生變化的情況下卻因上述的模數(A/D) 轉換的誤差使投影的圖像產生微小的閃動。此外，在上述步驟S113中，在計時器寄存器的值達到預先設定的時間值而判斷為沒有發(fā)生變化的圖像的輸入達到了一定時間的情況下，代替通常的發(fā)光亮度模式，而在節(jié)能模式下，例如以使光源部17的LED21 23的發(fā)光亮度為額定的50%的方式調整電流值來驅動該光源部17的LED21 23，基于比較用所保持的圖像數據執(zhí)行投影(步驟S114)。除此之外，在對設定在主存儲器30中的計時器寄存器的計時值進行更新設定之后(步驟SlM)，準備下一個圖像信號輸入而返回從上述步驟S103開始的處理。在上述步驟S114中不使用輸入的圖像數據而使用存儲的比較用的圖像數據進行投影與上述步驟S116的情況相同，是為了避免在判斷為輸入圖像沒有發(fā)生變化的情況下卻因上述模數(A/D)轉換的誤差使投影的圖像產生微小的閃動。此外，在由上述步驟S104判斷為正在菜單畫面的投影中，或者通過操作/顯示部 32進行了操作的情況下，接下來，判斷是否是除了用于將菜單畫面解除的操作以外的、菜單畫面上的某種操作(步驟S105)。在此判斷為是菜單畫面上的某種操作的情況下，代替通常的發(fā)光亮度模式，而在節(jié)能模式下，例如以使光源部17的LED21 23的發(fā)光亮度為額定的50%的方式調整電流值來驅動該光源部17的LED21 23，執(zhí)行與菜單畫面中的上述操作對應的動作處理和投影 (步驟S106)，然后，準備下一個圖像信號輸入而返回從上述步驟S103開始的處理。進而，在由上述步驟S105判斷為進行了用于將菜單畫面解除的操作或除菜單畫面上的操作以外的操作的情況下，基于該操作的內容執(zhí)行處理(步驟S107)。然后，前進至上述步驟S110，將所輸入的圖像數據在投影圖像驅動部15內也新作為比較用的圖像數據重新存儲之后，以通常的發(fā)光亮度模式，即光源部17的LED21 23以各自的額定電流值被驅動，基于所輸入的圖像數據執(zhí)行投影(步驟S111)。除此之外，在將設定在主存儲器30中的計時器寄存器的計時值復位之后(步驟 S112)，準備下一個圖像信號輸入而返回從上述步驟S103開始的處理。根據以上詳述的本實施方式，在正在輸入圖像信號的投影環(huán)境下，也能夠通過判斷如圖像的內容在一定時間以上沒有發(fā)生變化的情況等、被認為是即便降低亮度也不會產生什么問題的狀況，來根據需要精細地控制投影亮度，能夠將消耗電力量抑制為更少，特別是適用于電量受限制的電池電源的裝置。另外，在上述實施方式中，說明了將光源部17的LED21 23的發(fā)光亮度控制成通常的發(fā)光模式和亮度降低50%的節(jié)能模式這兩級模式中的某個的情況，但是也可以不是這樣的兩級控制，而是進行更詳細的設定。
圖3是說明將光源部17的LED21 23的發(fā)光亮度分成四級進行控制的情況的圖。 在該圖中示出了對所輸入的圖像沒有變化且沒有通過操作/顯示部32進行操作的狀態(tài)進行計時的計時器寄存器的值與控制的發(fā)光亮度之間的關系。在此設定為，通過計時器寄存器的值，對應于“0(零)分鐘以上而不到4分鐘”、“4 分鐘以上而不到8分鐘”、“8分鐘以上而不到12分鐘”以及“12分鐘以上”這四個時間值， 將發(fā)光亮度可變地設置為“ 100 % (額定值)”、“ 70 % ”、“ 50 % ”、“ 30 % ”這四級。通過這樣設定多個作為控制基準的時間值，能夠更精細地控制光源部17的 LED21 23的發(fā)光亮度，因此，能夠逐漸降低投影內容的亮度，由此使觀察投影圖像的人不感到不協(xié)調感地降低亮度，能夠避免不必要的電力消耗。此外，在上述實施方式中設定為，不僅是在所輸入的圖像發(fā)生了變化的情況下，在由該裝置10用戶通過操作/顯示部32進行了某種操作的情況下也將上述計時器寄存器的內容復位。由此，在被認為雖然投影圖像本身觀察不到變化，但被進行了某種操作，用戶側正在注視著投影圖像的內容的狀態(tài)下，能夠簡單地控制成使發(fā)光亮度不會降低，能夠避免用戶側的使用的便利性變差。進而，在上述實施方式中，在判斷圖像有無變化時，計算所輸入的圖像與已存儲的圖像之間的相似度，基于其計算結果判斷圖像有無變化。由此，即使在存在對輸入的圖像信號實施模數(A/D)轉換的需要的情況下，也能夠排除模數(A/D)轉換的誤差等的影響，能夠可靠地判斷圖像有無變化。此外，在上述實施方式中，在判斷為圖像沒有變化的期間，不使用輸入的圖像，而使用比較用而存儲的圖像進行投影。由此，不會產生因上述模數(A/D)轉換的誤差等引起的微小的“閃動”等，能夠投影出穩(wěn)定且易于觀察的圖像。進而，在上述實施方式中，在不使用所輸入的圖像信號進行投影，而是對菜單畫面進行投影的狀態(tài)下，一致地降低光源部17的LED21 23的發(fā)光亮度。由此，能夠通過被認為是沒有特別微小的圖像表現等的菜單畫面可靠地減少消耗電力。另外，在上述實施方式中，說明了作為光源使用半導體光源元件即LED，適用于以電池為電源的數據投影儀裝置的情況，但本發(fā)明并沒有限定作為光源的元件或電源的種類。此外，本發(fā)明不局限于上述實施方式，在實施階段，能夠在不脫離其宗旨的范圍進行各種變形。此外，上述實施方式中執(zhí)行的功能能夠盡可能地適當組合來進行實施。在上述實施方式中包含各種階段，通過適當地組合公開的多個構成要件，能夠提取出各種發(fā)明。 例如，從實施方式所示的全部的構成要件中刪除幾個構成要件如果也能得到效果，則該刪除了構成要件后的結構也能夠作為發(fā)明提取出來。
權利要求
1.一種投影裝置，其特征在于，具備 輸入單元，用于輸入圖像信號；光源，能夠使發(fā)光亮度可變；投影單元，使用來自上述光源的光，形成與圖像信號對應的光像并對該光像進行投影；存儲單元，存儲由上述輸入單元輸入的圖像信號；比較單元，比較由上述輸入單元輸入的圖像信號和已經由上述存儲單元存儲的圖像信號，來判定兩圖像信號一致或不一致；計時單元，對通過上述比較單元判定為兩圖像信號一致的狀態(tài)進行計時； 判斷單元，判斷上述計時單元的計時結果是否超過了預先設定的時間值；以及投影控制單元，根據上述判斷單元的判斷，以使上述光源的發(fā)光亮度降低的方式可變地設定上述光源的發(fā)光亮度。
2.如權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，還具備操作單元，該操作單元受理與投影動作相關的操作， 上述計時單元在上述操作單元受理了操作的時刻，將計時結果復位。
3.如權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，上述比較單元計算由上述輸入單元輸入的圖像信號與由上述存儲單元存儲的圖像信號之間的相似度，根據計算出的相似度是否超過預先設定的閾值來判定兩圖像信號一致或不一致。
4.如權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，在由上述比較單元判定為兩圖像信號一致的情況下，上述投影單元代替使用由上述輸入單元輸入的圖像信號，而是形成與由上述存儲單元存儲的圖像信號對應的光像并對該光像進行投影。
5.如權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，上述判斷單元判斷上述計時單元的計時結果是否分別超過預先設定的多個時間值， 上述投影控制單元根據上述判斷單元的判斷，與時間的經過相對應地分階段降低上述光源的發(fā)光亮度。
6.如權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，還具備 菜單存儲單元，存儲有菜單畫面的圖像信號；以及指示單元，指示代替使用由上述輸入單元輸入的圖像信號而是對由上述菜單存儲單元存儲的菜單畫面進行投影；在上述投影單元與上述指示單元的指示相對應地形成與菜單畫面的圖像信號對應的光像并對該光像進行投影的期間，上述投影控制單元以使上述光源的發(fā)光亮度降低的方式可變地設定上述光源的發(fā)光亮度。
7.一種投影方法，是具備用于輸入圖像信號的輸入部、能夠使發(fā)光亮度可變的光源、以及使用來自上述光源的光形成與圖像信號對應的光像并對該光像進行投影的裝置的投影方法，其特征在于，具有存儲步驟，存儲由上述輸入部輸入的圖像信號；比較步驟，比較由上述輸入部輸入的圖像信號和已經由上述存儲步驟存儲的圖像信號，來判定兩圖像信號一致或不一致；計時步驟，對通過上述比較步驟判定為兩圖像信號一致的狀態(tài)進行計時； 判斷步驟，判斷上述計時步驟的計時結果是否超過了預先設定的時間值；以及投影控制步驟，根據上述判斷步驟的判斷，以使上述光源的發(fā)光亮度降低的方式可變地設定上述光源的發(fā)光亮度。
全文摘要
本發(fā)明涉及投影裝置及投影方法。該投影裝置具備具備A/D轉換部，用于輸入圖像信號；視頻譯碼器；光源，能夠使發(fā)光亮度可變；投影系統(tǒng)，使用來自光源的光，形成與圖像信號對應的光像并對該光像進行投影；圖像存儲器，存儲所輸入的圖像信號；以及CPU，比較所輸入的圖像信號和已由圖像存儲器存儲的圖像信號，判定兩圖像信號一致或不一致，利用主存儲器對判定為兩圖像信號一致的狀態(tài)進行計時，判斷該計時結果是否超過了預先設定的時間值，根據該判斷，以使光源部的發(fā)光亮度降低的方式可變地設定該光源部的發(fā)光亮度。
文檔編號H04N5/74GK102404535SQ20111027036
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權日2010年9月14日
發(fā)明者濱田洋通, 石津健雄 申請人:卡西歐計算機株式會社